Les mécanismes assurant l'homéostasie du compartiment lymphocytaire T périphériqueveillent à préserver à la fois le nombre, la diversité et la qualité des cellules T qui le composent. Cesmécanismes sont fortement sollicités chez un receveur d'allogreffe de cellules soucheshématopoïétiques puisqu'une déplétion initiale plus ou moins intense de son compartimentlymphocytaire périphérique est induite par le conditionnement pré-greffe. Le retour àl'homéostasie s'effectue grâce à la prolifération homéostatique des lymphocytes du donneurapportés par le greffon non manipulé, avant la reconstitution beaucoup plus tardive d'uncompartiment lymphocytaire T naïf opérationnel, en fonction des capacités de thymopoïèse dureceveur. L'IL-7 et l'IL-15, qui jouent un rôle majeur dans la survie des cellules T naïves et/oumémoires, participent étroitement à l'expansion des cellules T induite par la lymphopénie etméritent à ce titre le qualificatif de cytokines homéostatiques.Des protocoles de conditionnement d'intensité variable exposent à un risque équivalent demaladie du greffon contre l'hôte, sinon de rechute, en dépit de l'induction d'un degré variabled'inflammation. Ceci suggère que l'expansion homéostatique périphérique des lymphocytes T dudonneur est un facteur déterminant de l'évolution bénéfique ou défavorable de l'allogreffe.Une étude prospective de 107 patients répartis en deux cohortes, l'une aprèsconditionnement myéloablatif, l'autre après divers protocoles de conditionnement d'intensitéréduite nous a permis de comparer l'impact du degré de lymphopénie et d'inflammation sur lestaux systémiques d'IL-7 et d'IL-15, l'expression de leurs récepteurs par les lymphocytes Tcirculants et l'évolution clinique.Nous confirmons une évolution en miroir des taux plasmatiques d'IL-7 et de lalymphocytose et nous montrons que la cinétique des taux d'IL-7 post-allogreffe est semblablequelque soit l'intensité des protocoles de conditionnements utilisés. En revanche, si les taux d'IL-15présentent une cinétique en miroir similaire à celle de l'IL-7, la valeur au pic et l'aire sous la courbed'IL-15 diffèrent nettement selon le type de conditionnement, mais sont fortement corrélésà la CRP plasmatique.L'incidence des maladies aiguës du greffon contre l'hôte de grade 2 à 4 est similaire dansnos deux cohortes, mais le délai de survenue est plus tardif après un conditionnement réduit. Aprèsanalyse multivariée, notre étude permet de conclure à l'intérêt prospectif de la déterminationprécoce des taux plasmatiques d'IL-7 : dans les conditionnements myéloablatifs, un taux d'IL-7supérieur à 11,9 pg/mL à J+14 est prédictif, tandis que dans les conditionnements réduits, c'est untaux supérieur à 5,9 pg/mL à J+30 qui s'avère prédictif. Dans notre cohorte de patients sousconditionnement myéloablatif, de faibles taux d'IL-15 à J+14 sont associés en analyse univariée etmultivariée à la survenue ultérieure d'une rechute de l'hémopathie maligne. Une relation similairemais plus tardive (J+90) est retrouvée chez les receveurs d'un conditionnement réduit.Outre l'intérêt prospectif pour les patients de la détermination précoce des tauxplasmatiques d'IL-7 et d'IL-15, cette étude comparative a permis de cerner d'une part le rôleessentiel de la lymphopénie dans l'accumulation d'une concentration critique d'IL-7 nécessairepour piloter l'expansion homéostatique des cellules T matures et, d'autre part l'impact du contexteinflammatoire sur l'augmentation de la concentration plasmatique d'IL-15. Celle-ci, par son actiondirecte sur les l'expansion des cellules T CD8+ mémoires et ses effets contributifs à l'expansionhoméostatique des cellules T naïves, apparaît renforcer l'action de l'IL-7 en potentialisant son rôledans l'alloréactivité, bénéfique en terme de protection vis-à-vis de la rechute mais délétère enterme de réaction de greffon contre hôte.

Pour se protéger des fortes illuminations, les cyanobactéries ont développé un mécanisme de photo-protection nommé qEcya. Sous forte lumière, il diminue la formation d'espèces dérivées de l'oxygène très réactives et dangereuses, en augmentant la dissipation de l'énergie absorbée sous forme de chaleur. L'énergie provenant des phycobilisomes (PBS, les antennes externes des cyanobactéries) atteignant les centres réactionnels est ainsi diminuée. Le mécanisme est induit par l'absorption de la lumière bleue-verte par une protéine photoactive soluble qui attache un caroténoïde : l'Orange Carotenoïd Protein (OCP). Le processus est accompagné d'une diminution de fluorescence réversible. Dans une étude sur les mécanismes de photo-protection sous carence en fer, nous avons montré que le large quenching de fluorescence induit par la lumière bleue-verte est associé à l'OCP et au mécanisme qEcya. Et qu'il n'est pas associé à la protéine IsiA induite sous carence en fer comme cela avait été suggéré dans le passé. Ensuite, j'ai montré que l'OCP et son mécanisme de photo-protection associé sont répandus chez les cyanobactéries à phycobilisomes. Alors que les cyanobactéries contenant l'OCP augmentent leur dissipation d'énergie au niveau des phycobilisomes pour diminuer l'énergie arrivant aux centres réactionnels, il est apparu que les quelques cyanobactéries ne contenant pas l'OCP ont développé une autre stratégie basée sur la dégradation rapide de leurs phycobilisomes en condition de stress. Des résultats préliminaires sur les interactions OCP-PBS sont aussi décrits dans ce travail. Des PBS incubés en présence de l'OCP ont été co-isolés en complexes OCP-PBS dans un gradient de saccharose, même quand seulement des cœurs de PBS ont été mis en présence de l'OCP. Ces résultats suggèrent fortement que l'OCP et les PBS interagissent. Cependant le mécanisme qEcya n'a pas pu être induit in vitro sur ces complexes OCP-PBS purifiés. Le résultat principal de cette thèse est la découverte d'un nouvel acteur essentiel au mécanisme qEcya: une protéine de 13kDa fortement attachée à la membrane. Nous l'avons nommée la Fluorescence Recovery Protein, FRP, car elle est impliquée dans la récupération de l'émission de fluorescence des phycobilisomes dans le mécanisme qEcya après une forte illumination de lumière bleue-verte. La caractérisation de son gène, slr1964, a montré qu'il est conservé en aval du gène de l'OCP chez les cyanobactéries, et qu'il peut être transcrit indépendamment ou co-transcrit avec le gène de l'OCP. De plus, notre étude suggère fortement que l'OCP et la FRP interagissent.

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Les protéines Tau sont impliquées dans plusieurs maladies neurodégénératives dénommées tauopathies, dont la plus fréquente est la maladie d'Alzheimer. Ces maladies se caractérisent par une accumulation intracellulaire de protéines Tau hyper- et anormalement phosphorylées sous forme de filaments. Ces lésions, dont l'origine et le rôle exact restent mal connus, sont au cœur d'un processus dégénératif conduisant à de nombreux troubles cognitifs et/ou moteurs et aboutissant le plus souvent à un syndrome de démence. Les protéines Tau appartiennent à la famille des protéines associées aux microtubules. Elles sont principalement neuronales et majoritairement localisées dans les axones où elles modulent l'assemblage et la stabilisation des microtubules. La mise en évidence d'autres localisations au sein des neurones, notamment dans le noyau, suggère néanmoins que Tau pourrait être une protéine multifonctionnelle. Cependant, bien que Tau soit observée dans le noyau des neurones, sa fonction n'a jamais été étudiée. Des études in vitro ont montré que la protéine Tau purifiée est capable de se lier et de stabiliser l'ADN en le protégeant de la dégradation par les DNAses ainsi que des altérations provoquées par les radicaux libres. Les travaux présentés dans cette thèse ont eu pour objectif d'étudier in situ, la fonction de Tau nucléaire sur l'intégrité de l'ADN en condition de stress. Dans ce but, nous avons développé et caractérisé des modèles dans lesquels un stress thermique ou un stress oxydant, un mécanisme précocement impliqué dans la maladie d'Alzheimer, modulent la quantité de Tau dans le noyau de neurones. Nos résultats indiquent qu'en réponse à une hyperthermie, stress non toxique pour les cellules, Tau est déphosphorylée et s'accumule dans le noyau des neurones où elle se lie à l'ADN. Afin d'étudier le rôle de Tau nucléaire, nous avons analysé par Comet assay l'effet de l'hyperthermie sur l'intégrité de l'ADN dans des neurones sauvages ou déficients en Tau. Les résultats ont montré que ce type de stress entraîne des dommages à l'ADN spécifiquement dans les neurones déficients en Tau. Dans ces neurones, l'expression à l'aide de vecteurs adénoviraux de la Tau humaine possédant ou non une séquence de localisation nucléaire pour cibler Tau dans le compartiment nucléaire, prévient les dommages induits par le stress. Inversement, une hypothermie induit une hyperphosphorylation de Tau et prévient son accumulation dans le noyau. Dans ce contexte, nous avons observé la présence de dommages à l'ADN dans les neurones sauvages. L'ensemble de ces résultats suggèrent que l'accumulation de Tau dans les noyaux protège l'ADN neuronal des dommages induits par un stress. En conclusion, ce travail montre, pour la première fois, un nouveau rôle de Tau en tant qu'acteur essentiel de la réponse précoce à un stress dans le neurone où la protéine Tau protège l'intégrité de l'ADN. Dans les tauopathies, l'altération pathologique de Tau pourrait avoir un impact délétère sur sa fonction neuroprotectrice de l'ADN et contribuer ainsi à la physiopathologie de ces maladies.

D'étiologie inconnue, les maladies inflammatoires chroniques de l'intestin, telles que la maladie de Crohn ou la rectocolite hémorragique, semblent résulter d'une réaction immunitaire inappropriée vis-à-vis de la flore commensale chez des individus génétiquement prédisposés. De ce fait, la modulation du microbiote par des probiotiques, majoritairement des bactéries lactiques commensales (lactobacilles et bifidobactéries), représente une alternative thérapeutique intéressante et a déjà conduit à un certain nombre d'essais cliniques concluants. Cependant, les effets thérapeutiques des bactéries probiotiques se sont avérés spécifiques de la souche utilisée et les mécanismes d'action de ces micro-organismes restent encore méconnus. Dans cette étude, nous nous sommes intéressés au rôle du peptidoglycane et de la voie de signalisation NOD2 dans les capacités anti-inflammatoires de certains lactobacilles probiotiques. Dans un modèle murin de colite expérimentale mimant la pathologie humaine, nous avons tout d'abord montré que les capacités protectrices de la souche anti-inflammatoire Lactobacillus salivarius Ls33 nécessitent la présence du récepteur NOD2. Ce récepteur reconnaissant les produits de dégradation du peptidoglycane, nous avons préparé du peptidoglycane hautement purifié de la souche Ls33 et montré que l'administration de ce composant, par voie intrapéritonéale ou orale, protège les souris de la colite expérimentale. Nous avons également mis en évidence que l'effet protecteur du peptidoglycane de Ls33 implique la production d'IL-10, la voie immunosuppressive de l'indoleamine 2,3-dioxygénase et le développement, au sein des ganglions mésentériques, de cellules dendritiques régulatrices CD103+ et de cellules T régulatrices CD4+FoxP3+. Nous avons montré que le peptidoglycane de Ls33 favorise, in vitro, la différentiation de cellules dendritiques naïves en cellules dendritiques productrices d'IL-10, capables de protéger, après transfert adoptif, les souris de la colite de façon NOD2-dépendante. Les capacités protectrices n'ayant pas été obtenues avec le peptidoglycane de la souche non anti-inflammatoire L. acidophilus NCFM, nous avons ensuite réalisé une analyse structurale des deux peptidoglycanes. Alors que les deux souches arborent le muropeptide M-tri-Lys-D-Asn, nous avons identifié un muropeptide additionnel libéré uniquement par Ls33, le M-tri-Lys. Bien que les deux muropeptides synthétiques activent NOD2 in vitro, seule l'administration systémique du M-tri-Lys protège les souris de la colite. Cette protection est dépendante du récepteur NOD2 mais ne nécessite pas la présence de l'adaptateur principal des récepteurs de type Toll ou TLR, MyD88. En conclusion, nos résultats indiquent que le peptidoglycane et certains de ses dérivés sont des composants actifs dans la fonctionnalité des lactobacilles probiotiques et représentent une nouvelle stratégie thérapeutique pour le traitement des maladies inflammatoires chroniques de l'intestin.

La MAP kinase p38 régule la transduction du signal en réponse à un stress environnemental. Les inhibiteurs spécifiques de p38, qui sont connus pour bloquer la production de cytokines pro-inflammatoires, mais peuvent également intervenir sur le phénomène d'apoptose. C'est dans cette dernière optique que de nouvelles structures d'inhibiteurs, ont été synthétisées. Ces structures, après caractérisation par RMN, ont été ensuite évaluées en termes de mécanisme d'action et de disponibilité biologique. Outre les méthodes classiques cette évaluation a finalement fait appel aux techniques HR-MAS. Les sept molécules ainsi synthétisées ont été regroupées en trois famille (1a, 2a-c, 3a-c). Quoique les propriétés physico-chimique de ces motifs soient très différentes, il en ressort une potentialité d'action commune en tant qu'inhibiteur de la MAP kinase p38.

Les cadhérines classiques sont des glycoprotéines transmembranaires impliquées dans l'adhésion, mais aussi dans diverses fonctions comme la différenciation ou la ségrégation cellulaire. L'interaction adhésive, dont les mécanismes moléculaires restent mal connus ou controversés, est mise en place par les 5 motifs répétés (EC) du segment extracellulaire. Le but de ce travail a été de déterminer le rôle de deux éléments très conservés: le tryptophane (Trp2) et les ions calcium (Ca2+) dans ce mécanisme moléculaire. La Chambre à Flux Laminaire, une approche très sensible, nous a permis l'étude des paramètres cinétiques d'interaction entre fragments EC12 de la E-cadhérine, à l'échelle de la liaison unique. Le Trp2 favorise la formation et la stabilité des interactions qui semblent se dérouler en au moins deux étapes. Un processus inattendu a été révélé où une des deux molécules suffirait à initier l'interaction. L'existence d'un complexe intermédiaire dissymétrique suggère un renforcement du contact par oligomérisation des cadhérines. La fixation coopérative de 3 ions Ca2+ entre EC1 et EC2 a été mesurée très précisément par spectrométrie de masse en conditions non dénaturantes. La forte affinité (KD=23μM) suggère que cette fixation est toujours réalisée aux concentrations physiologiques de Ca2+. Ces ions, nécessaires à la conformation active, ne moduleraient pas la cinétique d'interaction, mais seraient essentiels à la résistance de la liaison soumise à une force de dissociation. Ces résultats nous aident à mieux comprendre les processus moléculaires permettant à la fois le maintien de la cohésion cellulaire et la plasticité de l'adhésion réalisée par les cadhérines.

La phénologie de la reproduction a des conséquences majeures sur la valeur sélective, et témoigne de la flexibilité des individus à répondre aux conditions environnementales, en fonction de leur état physiologique. Les mécanismes proximaux sous-jacents restent cependant très peu connus. Ce doctorat vise à explorer les processus hormonaux impliqués dans l'ajustement de la date de ponte chez deux oiseaux marins polaires, la mouette tridactyle et le pétrel des neiges. Dans un premier temps, une contrainte nutritionnelle en période prénuptiale nous a permis d'associer une année tardive à une élévation des taux de corticostérone (hormone de stress) et à une diminution des taux de LH (hormone lutéinisante, déclencheur principal de la reproduction). Par ailleurs, un retard expérimental de la reproduction provoque une sensibilité accrue au stress, un déclin de la motivation parentale et un échec reproducteur. Grâce à des approches descriptives et expérimentales, nous avons ensuite pu identifier le rôle de la corticostérone sur l'ajustement individuel des dates de ponte et sur l'abstention de la reproduction, via l'inhibition de la sécrétion de LH. Ce mode d'action fonctionnelle est toutefois à nuancer entre mâles et femelles et entre espèces étudiées. Enfin, sachant que les très jeunes et les très vieux oiseaux pondent tard dans la saison, voire s'abstiennent de se reproduire, nous avons décrit les effets de l'âge (7-45 ans) et de la sénescence sur la dynamique de la corticostérone et de la LH. À la lumière de ces résultats, nous discutons de la possible orchestration hormonale de la phénologie, au carrefour entre le stress environnemental et l'état individuel, dans le cadre théorique des stratégies évolutives.

4 RESUME La réponse aux médicaments est souvent variable d'un individu à l'autre en termes d'efficacité et de tolérance, ce qui rend parfois leur utilisation difficile. Etant donné que de nombreux médicaments, et notamment les médicaments anticancéreux, présentent une fenêtre thérapeutique étroite, il est particulièrement important de pouvoir prédire leurs effets. Ces dernières années, l'étude des tissus cancéreux par rapport aux tissus sains à l'aide des techniques de génomique à haut débit a conduit à la description d'une multitude de variations à différents niveaux : génétique ou épigénétique, profils d'expression d'ARNm et voies de transduction du signal. De ce fait, un des challenges actuel de la recherche sur le cancer est basé sur l'utilisation de ces données afin d'identifier des biomarqueurs moléculaires permettant l'amélioration des méthodes actuelles de diagnostic, de pronostic ou de prédiction de la réponse au traitement. C'est dans ce cadre que s'inscrit la pharmacogénomique des anticancéreux dont le but est d'identifier l'origine génétique de la variabilité interindividuelle de réponse aux médicaments afin de permettre un traitement adapté à chaque patient. L'étude du génome dans son ensemble a déjà permis une meilleure compréhension des processus biologiques impliqués dans les phénomènes de chimiorésistance ou dans la survenue d'effets indésirables. Ce travail de thèse s'est basé sur l'étude des profils d'expression génique associés à la réponse à deux anti-cancéreux : la bléomycine et le methotrexate. Par cette approche, nous avons pu identifier des nouveaux marqueurs impliqués dans le développement de la fibrose pulmonaire induite par la bléomycine d'une part, et dans la résistance des leucémies lymphoblastiques aiguës au methotrexate d'autre part. Au final, l'ensemble de ce travail de thèse illustre parfaitement l'apport des nouvelles technologies à haut débit dans le domaine de la pharmacogénomique du cancer à travers le développement de nouveaux marqueurs moléculaires pour la prise en charge personnalisée des patients.

L'objectif de l'étude était d'analyser l'impact relatif des phénomènes physiques, biologiques et biochimiques sur le déterminisme de l'ingestibilité et la digestion des fourrages tropicaux. Les hypothèses de travail étaient que : 1) valorisés à des stades physiologiques assez précoces, l'ingestibilité et la digestion des fourrages tropicaux pouvaient être significativement améliorées, 2) la capacité cellulolytique du rumen ne serait pas le premier facteur limitant l'ingestibilité et la digestion des fourrages, 3) la résistance à la mastication et en conséquence la vitesse de réduction de taille des particules alimentaires (comminution) serait le premier facteur limitant l'ingestibilité. Dans un premier temps, une méta-analyse des données de la littérature a été réalisée. Dans un deuxième temps, 2 groupes d'expérimentations ont été menés afin: 1) de définir les conditions d'étude du deuxième groupe expérimental, 2) de valider nos hypothèses de travail. Les résultats de la synthèse bibliographique ont confirmé que les fourrages tempérés étaient significativement mieux ingérés que les fourrages tropicaux (68.70 vs 57.83 g/PM ; P<0.001). De plus, la méta-analyse a mis en évidence que le travail masticatoire fourni pour valoriser 1kg de MS de fourrage tropical était deux fois plus important qu'avec un fourrage tempéré. Les résultats des expérimentations à but « méthodologique » ont prouvé : 1) l'efficacité de l'apport d'une mixture d'enzyme fibrolytique exogène (dégradabilité 24h d'un fourrage haché de 56j : 32.14 vs 39.25% en absence ou en présence d'enzyme, respectivement; P<0.0001) ; 2) que certains paramètres digestifs et ingestifs étaient différents selon la fréquence des repas (contenu total ruminal avec un fourrage de 21j : 1.01 vs 0.77 g/g MSI avec 4 ou 2 repas / jour, respectivement; P<0.001) ; 3) que certains paramètres digestifs et ingestifs étaient différents selon la période du nycthémère (index de mastication avec un fourrage de 56 jours : 1.07 vs 1.52 durant la période diurne ou nocturne, respectivement; P<0.05). Ainsi au cours du deuxième groupe expérimental, l'étude des dynamiques digestives a été réalisée en distribuant 2 repas par jour, les mesures ont été effectuées sur le nycthémère et l'étude en condition enzymatique non limitante, a été effectuée en apportant de l'enzyme fibrolytique exogène. Les résultats du 2ème groupe expérimental ont montré que 1) l'ingestibilité et la digestibilité diminuaient significativement avec le vieillissement du fourrage (MSI était de 86.69, 83.10, 69.37, 59.29, 50.60 g/PM respectivement pour les fourrages âgés de 14, 21, 28, 42 et 56 jours ; P<0.02) ; 2) l'ingestibilité n'était pas fonction de l'activité cellulolytique (P>0.4) ; 3) l'ingestibilité était inversement proportionnelle à l'index de mastication (MSI (g/PM)= 125 - 65.3 IdMast ; P<0.03). En conclusion, il apparaît que les jeunes fourrages tropicaux (<28j) présentent de bonnes valeurs nutritives, que le potentiel cellulolytique ne serait pas le premier facteur limitant l'ingestibilité, et qu'il s'agirait plutôt de la vitesse de communition. L'impact important de la variabilité individuelle sur l'ingestibilité, observé au cours de nos expérimentations, reste à confirmer.